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氫的液化是支撐氫氣大規(guī)模收集、儲存與運輸、應(yīng)用的一種專業(yè)技術(shù)。歐洲、日本、美國等國家都有工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)裝置，而國內(nèi)仍舊以氣氫為主，且運輸壓力不超過20MPa。當(dāng)前國內(nèi)正大力倡導(dǎo)推廣氫燃料電池汽車，液氫這一可再生能源的市場發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
7月3日，2019高工氫電產(chǎn)業(yè)峰會在上海盛大舉行，在7月3日下午會議上，江蘇國富氫能技術(shù)裝備有限公司（下稱“國富氫能”）研究院院長魏蔚博士發(fā)表了“大規(guī)模液氫工廠的國產(chǎn)化開發(fā)與液氫市場發(fā)展趨勢”的主題演講。
演講伊始，魏蔚向與會人士分析了全球最主要的液氫市場——美國市場概況。中國想要從世界大國走向世界強(qiáng)國，目前階段最合適的對標(biāo)國家就是美國。
美國作為全球最大、最成熟的液氫生產(chǎn)和應(yīng)用地區(qū)，年消耗液氫超過10萬噸。從液氫應(yīng)用領(lǐng)域來看，電子、化工、冶金等工業(yè)消耗液氫超過70% ，高端裝備制造業(yè)對液氫/超純氫的需求正在迅速增長。從液氫工廠建設(shè)情況來看，美國的液氫工廠全部是5噸/天以上的中大規(guī)模，并以10-30噸/天以上占據(jù)主流。近兩年，PRAX、AP、法液空在美國相繼新建的液氫工廠規(guī)模都在30噸/天及以上，預(yù)計2021年美國液氫產(chǎn)能將突破500噸/天。
液氫工廠的生產(chǎn)規(guī)模是決定液氫成本的關(guān)鍵。5噸/天及以下規(guī)模，液化能耗超過10kWh/kg；達(dá)到50噸/天時能耗可降低至6.4——7.4kWh/kg；擴(kuò)大至150噸/天可降低至6kWh/kg。
而液氫包含投資成本和運營成本的總成本，當(dāng)規(guī)模達(dá)到50噸/天以上氫液化規(guī)模時，單位總成本可降低至5噸/天規(guī)模的50%以下，而100噸的液化規(guī)模時單位總成本僅為5噸/天的35%。plugpower公司運營2萬輛燃料電池叉車和百余座加氫站的案例和產(chǎn)業(yè)鏈的經(jīng)濟(jì)性表明，美國已經(jīng)通過大規(guī)模化氫液化工廠和高效的儲運體系所建立的氫能基礎(chǔ)體系，實現(xiàn)了燃料電池商用車輛不依賴于補貼的市場化運營。
中國目前液氫的發(fā)展現(xiàn)狀，是以航天軍事應(yīng)用為主體，正在圍繞燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)開展民用液氫的探索，但仍然缺少大規(guī)模民用商業(yè)化液氫工廠的頂層規(guī)劃、示范項目和應(yīng)用推廣，缺少液氫在電子工業(yè)、石油精煉和高端制造業(yè)的應(yīng)用市場挖掘。而在未來中國燃料電池汽車發(fā)展方向，能夠向中、重型卡車等大功率長續(xù)航里程領(lǐng)域發(fā)展的重要前提，就是可以把氫燃料價格降低到與汽油和柴油相當(dāng)，在2020年的氫燃料價格不超過40元/kg，在2030年的氫燃料價格不超過30元/kg。這一發(fā)展趨勢得以實現(xiàn)的路徑，是選擇合適的氫氣來源建設(shè)大規(guī)模液氫工廠，并通過45MPa超高壓氣態(tài)氫氣和-253℃液氫運輸相結(jié)合，降低運輸成本。在大規(guī)模液氫工廠和高效液氫儲運的基礎(chǔ)上，普及液氫儲氫型加氫站、液氫氣化站和充裝站，并結(jié)合液氫泵高效增壓，降低高壓充裝和燃料加注成本，推動深冷高壓儲氫等先進(jìn)的技術(shù)發(fā)展。
江蘇國富氫能技術(shù)裝備有限公司聯(lián)合陳學(xué)東院士建立氫能院士工作站，回歸裝備制造業(yè)本質(zhì)，以產(chǎn)業(yè)化推廣為導(dǎo)向，攻克氫能裝備“卡脖子”的核心關(guān)鍵技術(shù)，全面系統(tǒng)地對大規(guī)模氫液化裝置、液氫球罐、液氫儲運容器與高壓、液氫加氫基礎(chǔ)設(shè)施成套枝術(shù)以及氫膨脹機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備等進(jìn)行深入研究與開發(fā)應(yīng)用。公司的液氫儲運容器企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已制訂，國家市場管理局指定的技術(shù)評審已經(jīng)開始，正在試制加氫站和液氫工廠用儲運容器；引進(jìn)俄羅斯氫液化工藝包，從8.5-10噸/天規(guī)模做起，向30噸/天目標(biāo)提升，逐步建設(shè)日產(chǎn)百噸級液氫工廠。
中國發(fā)展燃料電池汽車的痛點就在于加氫站基礎(chǔ)設(shè)施匱乏、氫氣運輸成本居高不下、卸車升壓能耗高等。在液氫產(chǎn)業(yè)鏈尚未建立之前，通過45MPa《鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞高壓儲氫氣瓶》企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)評審備案，建造高壓氫氣集裝格，可直接作為加氫站蓄能器使用，減少了壓縮機(jī)運行時間，同時減少了站用蓄能器的數(shù)量；同時聯(lián)合國機(jī)通用機(jī)械公司開發(fā)45MPa高壓氫氣集裝運輸半掛車，相比傳統(tǒng)20MPa鋼制長管拖車，儲氫密度提高70%，裝備自重降低40%，運輸成本降低50%，氫氣運輸效率大幅提升。目前該產(chǎn)品正在市場推廣中。
氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展任重道遠(yuǎn)，要有水滴石穿的堅韌精神，持續(xù)創(chuàng)新才有國富，生生不息方為氫能。正如習(xí)近平主席給當(dāng)下正在召開的2019世界新能源汽車大會賀信中所強(qiáng)調(diào)：加速推進(jìn)新能源汽車科技創(chuàng)新和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為建設(shè)清潔美麗世界、推動構(gòu)建人類命運共同體做出更大貢獻(xiàn)。
來源：高工氫燃料電池
